Wormholes katika nafasi. unajimu nadharia tete

Starry ulimwengu ficha siri nyingi. Kwa mujibu wa nadharia ya jumla ya relativity (GTR), ilianzishwa na Einstein, tunaishi katika nne-dimensional nafasi ya wakati. Ni ikiwa na mvuto, jamaa na sisi sote, ni dhihirisho la mali. Matter bends, "bends" nafasi karibu nao, na zaidi ya hayo denser. Nafasi, nafasi na wakati - yote haya ni ya kuvutia sana ya mada. Baada ya kusoma makala hii, hakika kujifunza kitu kipya kuhusu wao.

wazo la curvature

Nadharia nyingine ya gravitation, ambayo ipo leo mamia nzima, hutofautiana katika maelezo kutoka relativity ujumla. Hata hivyo, haya nadharia zote unajimu kubaki Jambo kuu - wazo la curvature. Kama nafasi ni ikiwa, inaweza kudhaniwa kwamba inaweza kuchukua, kwa mfano, sura ya bomba kuunganisha kanda, ambayo ni kutengwa kwa wingi wa mwanga-miaka. Na pengine hata umri, mbali na kila mmoja. Baada ya yote, sisi ni si kuzungumza juu ya nafasi, familiar kwetu, lakini nafasi ya muda, wakati sisi kuangalia nafasi. shimo ndani yake inaweza kuonekana tu katika hali fulani. Tunatoa kwa kupata khabari na kuvutia uzushi wa wormholes.

Wazo la kwanza la wormholes

nafasi ya kina na siri yake pungia. Mawazo juu ya curvature alionekana mara baada ilikuwa kuchapishwa na Relativity Mkuu. L. Flamm, Austria mwanafizikia ambao mwaka wa 1916 alisema kuwa jiometri anga inaweza kuwepo katika shimo fulani, ambayo yanahusiana dunia mbili. Mwanahisabati N. Rosen na Albert Einstein mwaka 1935, aligundua kwamba ufumbuzi rahisi ya milinganyo katika mfumo wa relativity ujumla, kuelezea wametengwa umeme kushtakiwa au neutral vyanzo, kujenga uwanja mvuto, na anga ya muundo "daraja". Hiyo ni, hivyo basi universes mbili, mbili karibu gorofa na moja nafasi-wakati.

Baadaye, miundo hii ya anga alianza kuitwa "wormholes", ambayo ni badala ya bure tafsiri kutoka neno la Kiingereza wormhole. Karibu tafsiri yake - "wormhole" (katika nafasi). Rosen na hata Einstein hakuwa kuondoa uwezekano wa kutumia hizi "madaraja" kuelezea yao kwa msaada wa chembe ya msingi. Hakika, katika kesi hii, chembe ni rena anga fomu. Hivyo, haja ya mfano ni chanzo cha malipo au uzito si hasa kuonekana. kijijini nje waangalizi wakati wormhole ina vipimo kuonekana kwa macho, anaona tu chanzo uhakika na malipo na wingi wakati katika moja ya maeneo haya.

"Madaraja" Einstein-Rosen

Upande mmoja wa shimo lina nguvu mistari umeme, na kwa upande mwingine wao kwenda nje, si kuishia na kuanza mahali popote. G .. Wheeler, mwanafizikia wa Marekani, katika tukio hili alisema kwamba ni zamu nje "malipo bila malipo" na "wingi bila umati." Si lazima katika kesi hii kufikiria kwamba daraja ni kutumika kuunganisha universes mbili tofauti. Si chini ya muhimu na itakuwa dhana kwamba wawili wormhole "kinywa" kutoka katika ulimwengu huo, lakini kwa nyakati tofauti na katika maeneo mbalimbali ya hiyo. Ni zinageuka kuwa kitu yanafanana mashimo "kushughulikia" kama ni ya kushona karibu gorofa ya kawaida duniani. mistari ya nguvu ni katika kinywa, ambayo inaweza kueleweka kama malipo hasi (kwa mfano, elektroni). Aperture ambayo wao ziko, ina malipo chanya (positron). Kama kwa raia, ni pande zote mbili ni sawa.

Masharti ya kuundwa kwa "madaraja" Einstein-Rosen

Picha hii, pamoja na vivutio vyake vyote, si kuenea kwa fizikia ya chembe ya msingi, kama ilivyokuwa sababu mbalimbali. Si rahisi kwa wafanya "daraja" Einstein-Rosen quantum mali, ambayo pia ni ya sasa katika microcosm. Hii "daraja", na si sumu na maadili maarufu wa malipo na wingi wa chembe (protoni na elektroni). "Umeme" ufumbuzi badala anahisi "uchi" uchache, kwamba ni, mahali ambapo uwanja umeme na curvature wa nafasi imeundwa kutokuwa na mwisho. Katika maeneo hayo ya dhana nafasi ya muda, hata kama curvature maana, kwa vile ni vigumu kutatua milinganyo na idadi ya usio wa maneno.

Wakati si kazi GTR?

Kwa wenyewe, nadharia ya jumla ya relativity hasa inasema hasa ni wakati gani ataacha kazi. On shingo, wakati dogo point "daraja", kumekuwa na ukiukwaji wa ulaini wa kuunganisha. Na ni lazima alisema, kabisa yasiyo na maana. Kutoka kwa upande wa waangalizi wa mbali katika shingo cha muda huu stop. ukweli kwamba Einstein na Rosen kuchukuliwa shingo, sasa hufafanuliwa kama tukio upeo wa macho ya shimo nyeusi (kushtakiwa au upande wowote). Rays au chembe kutoka pande mbalimbali, "daraja" kuanguka katika "maeneo" tofauti ya upeo wa macho. Na kati ya kushoto na kulia sehemu yake, kiasi kuzungumza, ni uwanja zisizo tuli. Ili kupita eneo hilo, hatuwezi kushinda yake.

Kutokuwa na uwezo wa kupita katika tundu nyeusi

spacecraft, ambayo ni karibu na upeo wa macho ni kubwa kabisa jamaa yake shimo nyeusi kama freezes milele. Chache na chache ishara kuwasiliana naye ... Badala yake, upeo wa macho ya saa meli ni kupatikana katika muda finite. Wakati meli (au chembe boriti ya mwanga) hupita hivyo, baada ya muda mfupi itakuwa ulipatikana katika uchache. Hii ni mahali ambapo curvature inakuwa kubwa. uchache (upande mkabala na hilo) mwili kupanuliwa inevitably uliovunjika na kupondwa. Hii ni hali halisi ya shimo kifaa nyeusi.

masomo zaidi

Katika 1916-1917 GG. Sisi zilipatikana ufumbuzi Reissner-Nordstrom na Schwarzschild. Wao ni ilivyoelezwa na spherically symmetrical umeme chaji na upande wowote mashimo nyeusi. Hata hivyo Fizikia mwisho uwezo wa kuelewa ngumu nafasi geometri data tu katika upande wa 1950-1960-Mwanachama. Hapo ndipo D. A. Uiler, unaojulikana kwa kazi yake katika nadharia ya mvuto, na fizikia za nyuklia, alipendekeza kuwa neno "wormhole" na "shimo nyeusi". Aligeuka kuwa katika maeneo ya Reissner-Nordstrom na Schwarzschild wormholes zipo katika nafasi. Wao ni kutoonekana kabisa kwa waangalizi kijijini, kama shimo nyeusi. Na, kama wao, wormholes katika nafasi milele. Lakini kama msafiri hupenya upeo wa macho, wao kuanguka haraka kwa njia yao hawawezi kuruka ray yoyote ya mwanga wala chembe kubwa, na si nini meli. Kuruka kwa kinywa mmoja, bypassing uchache, tunahitaji kusonga kwa kasi zaidi kuliko mwanga. Hivi sasa, Fizikia kuamini kwamba kasi ya supernova ya nishati na mambo ni kimsingi haiwezekani.

Black mashimo Schwarzschild na Reissner-Nordstrom

Schwarzschild nyeusi shimo inayoweza kuchukuliwa moles haipitiki kishimo. Kama kwa shimo nyeusi Reissner-Nordstrom, ni fulani ni ngumu zaidi, lakini pia haipitiki. Bado kuja na kuelezea wormholes nne pande katika nafasi ambayo inaweza kupita, si vigumu sana. Mmoja haja tu kuchukua fomu muhimu ya vipimo vya mapato. tani tensor, au tani, - seti ya vigezo, kwa kutumia ambayo, mtu anaweza mahesabu vipindi vinne pande zilizopo kati ya pointi-matukio. Kama haya ya vigezo kabisa sifa ya pia uwanja mvuto, na jiometri wa nafasi ya wakati. Kijiometri msalaba wormholes katika nafasi, hata rahisi zaidi ya mashimo nyeusi. Hawana upeo kwamba kusababisha maafa na kifungu cha muda. Katika maeneo mbalimbali katika muda wanaweza kwenda kasi tofauti, lakini ni lazima si kwa wakati mmoja kubwa kuacha au kuongeza kasi ya.

mistari miwili ya wormholes utafiti

Nature ameweka kikwazo cha kuibuka kwa wormholes. Hata hivyo, mtu imeundwa ili kama kuna kikwazo, siku zote kutakuwa na nia ya kushinda yake. Na wanasayansi ni vivyo hivyo. Kesi ya wananadharia ambao kuchunguza wormholes inaweza kugawanywa katika maeneo mawili ambayo kutimiza kila mmoja. mikataba ya kwanza na kuzingatia matokeo yao mapema kudhani kuwa wormholes ipo. Wawakilishi wa mwelekeo wa pili wa kujaribu kuelewa nini na jinsi inaweza kuonekana, hali muhimu kwa ajili ya kuibuka yao. Kazi katika mwelekeo huu ni mkubwa kuliko wa kwanza na, pengine, ni ya kuvutia zaidi. Kwa mwelekeo huu ni pamoja na kutafuta vielelezo vya wormholes, pamoja na utafiti wa tabia zao.

Mafanikio ya Fizikia Urusi

Kama aligeuka, mali ya jambo hilo ni nyenzo ajili ya ujenzi wa wormholes unaweza kufikiwa kutokana na ubaguzi mashamba utupu quantum. Russian Fizikia Sergey Sushkov na Arkady Popov, pamoja na mvumbuzi Mhispania David Hochberg na Sergei Krasnikov hivi karibuni na hitimisho hili. Vacuum katika kesi hii si batili. Hii hali quantum sifa ya nishati ya chini, yaani, shamba ambapo kuna hakuna chembe ya kweli. Katika fani hii, mara kwa mara kuwa na chembe ya jozi ya "virtual" kutoweka kabla aligundua vifaa, lakini majani alama yake katika mfumo wa nishati tensor, yaani mapigo, na sifa ya mali ya kawaida. Licha ya ukweli kwamba quantum mitambo ya radhi ni hasa wazi katika microcosm, wormholes, aliyezaliwa na wao, katika hali fulani, inaweza kufikia ukubwa wa kutosha. Moja ya makala Krasnikova, kwa njia, inaitwa "tishio la wormholes."

suala la falsafa

Kama wormholes milele bado kuwa na uwezo wa kujenga au gundua uwanja wa falsafa, kuhusishwa na tafsiri ya sayansi, wanakabiliwa na changamoto mpya na, ni lazima niseme, ni vigumu sana. Na yote inaonekana ajabu wakati mizunguko na masuala magumu yanayohusiana na Sababu, eneo hili la sayansi, pengine wakati mwingine hii kuelewa. Kama vile kueleweka katika wakati wake na matatizo ya quantum mechanics na kuundwa kwa nadharia Einstein ya relativity. Nafasi, nafasi na wakati - wote wa masuala haya katika umri wote, na hamu ya watu na ni uwezekano wa kuwa na hamu ya sisi daima. Kujua yao vizuri vigumu kufanikiwa. Nafasi ya utafutaji ni uwezekano wa milele kukamilika.